用于错相控制并联移相全桥谐振主回路的电抗器及焊机的制作方法

1.本实用新型涉及电抗器相关技术领域，具体的说，是涉及一种用于错相控制并联移相全桥谐振主回路的电抗器以及焊机。


背景技术：

2.本部分的陈述仅仅是提供了与本实用新型相关的背景技术信息，并不必然构成在先技术。
3.逆变焊机的原理是将工频交流电整流，变成直流电，再经过逆变电路转换成高频交流电，然后再整流之后供焊接使用。现有逆变焊机因具有高效、成本低等特点，应用场景越来越广泛。
4.为了提高逆变焊机可靠性，一般选择在逆变焊机上应用软开关逆变电路，最常用的是移相全桥谐振软开关电路。但即使采用了软开关电路，使用单逆变器实现焊机大功率和高频化仍然很困难，由于大功率和高频缺少能使用的元器件、高频逆变损耗高。为了解决软开关电路的大功率和高频化问题，多采用逆变器并联的方式，此方式可以减少逆变器功率器件的损耗，更容易实现大功率和高频化。
5.发明人发现，在两个逆变器并联的焊机中，每一个逆变器的整流输出使用独立的电抗器，电抗器的体积在电路中占有很大的比重，使得焊机的体积、重量变大，成本变高。另外一种情况是将多个电抗器采用同一个磁芯绕制，在两个逆变器并联的焊机中，如果电抗器使用同一个磁芯绕制，两个绕组为同向耦合，但当电抗器中流过大电流时，会导致并联应用的两个逆变器工作异常，损耗增大。


技术实现要素：

6.本实用新型为了解决上述问题，提出了一种用于错相控制并联移相全桥谐振主回路的电抗器以及焊机，提供了一种环形电抗器，以解决两路及以上逆变器并联使用时采用独立电抗器，解决电抗器体积大、重量大，成本高的问题。环形电抗器的绕组采用逆向耦合的方式，能够解决同向耦合时，逆变器损耗变大的问题。
7.为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：
8.一种或多个实施例提供了用于错相控制并联移相全桥谐振主回路的电抗器，包括第一电抗器绕组和第二电抗器绕组，两个绕组共用磁芯并按照逆向耦合缠绕在同一磁芯上；所述磁芯为首尾闭合结构，磁芯通过固定组件固定设置在安装支架上。
9.一种或多个实施例提供了一种焊机，采用上述所述的电抗器，电抗器的引出一端接逆变器主变压器二次侧整流电路，另一端接电焊机的输出。
10.与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：
11.本实用新型的电抗器，通过将磁芯设置为闭合结构，并按照逆向耦合的缠绕方式设置，能够使得在并联逆变器采用共用的磁芯的电抗器时，最大限度的减少逆变器的损耗，同时将磁芯固定设置在安装支架上，实现电抗器的稳定放置，提高逆变器工作的稳定性和
安全性；在并联逆变器中采用一个磁芯多个绕组的方式，可以减小电抗器的体积、重量，降低成本。
12.本实用新型优点以及附加方面的优点将在下面的具体实施例中进行详细说明。
附图说明
13.构成本实用新型的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限定。
14.图1是本实用新型实施例电抗器在错相控制并联移相全桥谐振主回路的连接位置电路图；
15.图2是本实用新型实施例采用两个铁芯电抗器时以及同向耦合绕制的电抗器的电流波形比较图；
16.图3是本实用新型实施例1的电抗器的结构示意图；
17.图4(a)是本实用新型实施例1的电抗器缠绕绕组前的结构主视图；
18.图4(b)是本实用新型实施例1的电抗器缠绕绕组前的结构左视图；
19.图4(c)是本实用新型实施例1的电抗器缠绕绕组前的结构俯视图；
20.图5是本实用新型实施例的电抗器在错相控制的双并联逆变电路中的逆向耦合接线方法；
21.图6是本实用新型实施例2的电抗器磁芯结构示意图；
22.图7是本实用新型实施例2的电抗器磁芯结构缠绕绕组后的示意图；
23.图8是本实用新型实施例3的电抗器连接焊机负极的电路简图；
24.图9是本实用新型实施例3的电抗器连接焊机正极的电路简图；
25.其中：1、第一电抗器绕组，2、第二电抗器绕组，3、磁芯，4、固定组件
26.5、安装支架，6、气隙；
27.11、第一连接端子，12、第二连接端子，21、第三连接端子，22、第四连接端子；
28.51、安装孔，52、挡板，53、第二通孔。
具体实施方式
29.下面结合附图与实施例对本实用新型作进一步说明。
30.应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本实用新型提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本实用新型所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
31.需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本实用新型的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
32.术语解释：
33.1.移相全桥谐振主回路是一种全桥软开关电路，广泛应用于电源、逆变焊机等设备中。
34.2.并联是指为了增大输出功率或其他目的，将两套或以上的逆变主回路并联在一
起。
35.3.错相的意思是指两套或以上的逆变器的相同电路部分不同时工作，以此来实现输出电流低纹波的目的。
36.正如背景技术所述，在两个逆变器并联的焊机中，电抗器使用同一个磁芯绕制，两个绕组为同向耦合，但当电抗器中流过大电流时，会导致并联应用的两个逆变器工作异常，损耗增大。如图1所示的电路中，当输出电抗器ra5采用同向耦合方式绕制时，逆变焊机输出同样电流时的逆变器(即主变压器tz1/tz2一次侧)中的电流波形，如图2所示，可以明显看出，与使用两个铁芯电抗器时的电流波形相比，使用同向耦合绕制成一个电抗器时，逆变器中的电流明显增大，损耗也就相应的增大了。本技术为了解决上述问题，提出了一种环形电抗器，下面以具体的实施例进行说明。
37.实施例1
38.在一个或多个实施方式公开的技术方案中，如图3-5所示，一种用于错相控制并联移相全桥谐振主回路的电抗器，包括第一电抗器绕组1和第二电抗器绕组2，两个绕组共用磁芯并按照逆向耦合缠绕在同一磁芯3上；所述磁芯3为首尾闭合结构，磁芯3通过固定组件4固定在一起设置在安装支架5上。
39.本实施例中，通过将磁芯设置为闭合结构，并按照逆向耦合的缠绕方式设置，能够使得在并联逆变器采用共用的磁芯的电抗器时，最大限度的减少逆变器的损耗，同时将磁芯固定设置在安装支架5上，实现电抗器的稳定放置，提高逆变器工作的稳定性和安全性。
40.在一些实施例中，磁芯可以为环形磁芯、椭圆形磁芯或者口字型磁芯。
41.可选的，所述的第一电抗器绕组1和第二电抗器绕组2共用的磁芯可以是一个磁芯，也可以是多个磁芯并联，所述的第一电抗器绕组1和第二电抗器绕组2分别在磁芯3上绕线。
42.可选的，第一电抗器绕组1和第二电抗器绕组2可以使用裸铜线，裸铜线外设置玻璃纤维管绝缘。
43.第一电抗器绕组1包括连接逆变器的输出端的第一连接端子11和第二连接端子12。
44.第二电抗器绕组2包括连接逆变器的输出端的第三连接端子21和第四连接端子22。
45.本实施例的，实施例的两个电抗器绕组在错相控制的双并联逆变电路中的逆向耦合接线方法如图3和5所示，逆向耦合缠绕在磁芯3上，其中一个绕组为顺时针缠绕，另一个为逆时针缠绕。
46.进一步地，如图4所示，本实施例的磁芯设置为环形磁性3。
47.可选的，固定组件4具体为钢带，所述安装支架5上设置有第一通孔，所述第一通孔与钢带的尺寸相配合。
48.可选的，安装支架5上还设置有挡板52，设置在磁芯3的两端，辅助磁芯固定，提高了采用并联式磁芯设置的稳定性。
49.可选的，所述安装支架5为类“几”字形。
50.在一些实施例中，所述安装支架5的两端的固定面设置安装孔51，本实施例中安装孔设置为4个。
51.进一步地，所述安装支架5的两端的固定面还设置有第二通孔53，所述第二通孔可以设置为长孔，用于实现灵活装配，而且能够减少支架的材料和重量。
52.实施例2
53.与实施例1不同在于，磁芯3的结构不同，提供一种电抗器，第一电抗器绕组和第二电抗器绕组以逆向耦合的方式绕制在同一磁芯3上。磁芯设置为c型磁芯相对设置成闭合的结构，两个c型磁芯的接触面处按设定的距离设置气隙6，结构图如图6所示，逆向耦合的绕线方式形成电抗器结构如图7所示，对应的接线图如图5所示。
54.实施例3
55.基于实施例1和实施例2，本实施例提供一种焊机，如图1所示，图中的ra5电抗器采用实施例1或者实施例2所述的电抗器，电抗器的引出一端接逆变器主变压器二次侧整流电路，另一端接电焊机的输出。
56.第一电抗器绕组缠绕在磁芯上形成第一电抗器，第二电抗器绕组缠绕在磁芯上形成第二电抗器，共用一个磁芯，第一电抗器和第二电抗器的绕组分别绕制在磁芯上，电抗器的引出一端接逆变器主变压器二次侧整流电路，另一端接电焊机的输出。
57.可选的，第一电抗器和第二电抗器可以接在逆变器整流电路的负极上，也可以接在逆变器整流电路的正极上，如图8和9所示。其中图8为图1的简图，图1中的逆变器以及整流电路为现有的逆变器电路和整流电路，电路符号为电学领域通用的电路符号，电阻用r，电容用c，开关管用q,tz1和tz2为变压器。此处不再赘述。
58.以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
59.上述虽然结合附图对本实用新型的具体实施方式进行了描述，但并非对本实用新型保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本实用新型的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本实用新型的保护范围以内。